架空送電線路導線覆冰破壞問題分析

劉師義

摘要：在電力系統中，架空輸電線路是電力傳輸的重要組成部分，但在其運行過程中，線路覆冰成為不可忽視的威脅，尤其是在南方冬季，覆冰問題更為嚴重，嚴重的線路覆冰可能會造成大面積停電、倒塔等事故。然而，隨著遠程在線監測技術的發展，架空輸電線路的監測、報警甚至除冰問題可以更加智能化地解決。

關鍵詞：架空輸電線路;覆有冰的電線;損壞問題分析研究

1結冰機理

一般在冬季和早春，當溫度同時達到5-0°C時，風速約為3至15 m/s，如果有霧天氣或細雨天氣，輸電線路會出現釉面冰，如果溫度升高，此時釉面開始融化，溫度不再降低，只是在冰融化到不存在;但如果氣溫突然下降，甚至開始進入雨雪天氣，剛出現的霧凇就會繼續增多的現象，導致厚冰的出現，如果氣溫不斷降低到-18-1°C，在厚冰之前，就會有霧凇的產生和增加。如果在上述過程中，反復的氣象條件，會使霧凇和霧凇在線路表面交替增加，而冰的融化會導致其密度增加，形成對線路危害更大的混歌。覆冰后的輸電線路形狀不是理想的均勻圓柱形，主要類似于橢圓形、D形或松針形。在迎風側產生的第一排冰，在風向沒有太大變化的情況下，會出現迎風冰不斷增加的現象，逐漸增厚，直到冰側達到一定厚度，導致在重力線下，隨著迎風線的不斷變化，冰面上的線會逐漸變成類似的橢圓形圓柱體，一般來說，結冰的形狀受傳輸線直徑的影響。直徑越小，直線翻轉的可能性越小，形狀越類似于圓。如果管線沒有翻轉，結冰形狀將為D型。

2線路履冰的注意事項

在建立輸電線路之前，必須充分考慮輸電線路的設置環境，然后根據當地實際情況制定最有效的施工方案和施工規劃。特別是在我國北方，冬季時間長，氣溫很低，雨雪過后路面結冰的概率很大，這將導致輸電線路在低溫作用下，其表面絕緣層斷裂問題，導致輸電線路局部短路問題，這嚴重影響了電力系統的穩定性和安全性。因此，電力企業必須高度重視這一問題，有效解決冬季輸電線路可能出現的覆冰問題。為此，電力企業必須加強冬季輸電線路的檢查，尤其是雨雪過后，必須加大檢查力度，加強檢查次數，以盡可能避免覆冰造成的絕緣層破損。如果一些輸電線路在實際檢查過程中出現結冰問題，相應的電力企業必須及時處理實際結冰情況。最常見的處理方法是在輸電線路上使用短路電流法，進一步提高輸電線路本身的溫度，從而融化附著在輸電線路表面的冰。需要特別注意的是，在輸電線路解除覆冰問題后，不允許采取人工除冰的方式，這也是為了避免人工除冰對施工人員造成人身傷害。

3輸電線路常用的防冰措施

3.1從設計層面

防冰路線和角度設計。對于冰舞高發區，根據現有冰舞高發區分布圖，可以有意識地避開冰舞高發區，選擇其他走廊，以減少冰害威脅。考慮到北風是當地冬季的主導風，路線的角度應盡可能小，以減少結冰造成的損害。塔式，材料設計。強化塔架設計可以有效提高塔架的抗冰損傷水平，避免冰損傷失效的發生。在導絲的選材上，可采用國內外新型防冰導絲，對減少冰雪附著起到了很好的效果，但會增加工程造價。絕緣子的材料也可以是水和冰型絕緣子。帶有特殊涂層的導線和絕緣體也可以減少冰雪的附著。隔離齒輪設計。在無法避開線路走廊的情況下，采用隔離裝置的設計方法或減少直線桿塔數量的設計方法，可以有效提高桿塔的抗冰水平，縮短故障搶修時間。

3.2從檢修和技術改造方面

防冰損壞大修。在大修階段，增加桿塔雙螺母，增加雙吊點絕緣子串，安裝備用耐張線夾和預絞絲護板，加固導線吊點，及時更換污染絕緣子，有利于防冰損工作。技術革新。在技術層面，主要是針對運營中經常發生冰害的線路段進行改線。

3.3從檢查和監控層面

預防冰害從巡邏監控層面預防冰害，主要針對線路覆冰情況，以及覆冰的嚴重程度，做到心中有數，通過覆冰的嚴重程度進行預測，提前采取有效的除冰、融冰措施。特別檢查。凍雨、冰雪天氣的專項檢查是每年冬季不可避免的選擇。專項檢查線路段往年以冰雪覆蓋為主。在線監測裝置。在冰害高發區，利用安裝在塔架上方的視頻在線監測裝置，對相應的塔架進行實時監測，可以節省時間和精力。

3.4提高絕緣性能，防止冰損壞

為了改進絕緣體，一方面我們需要避免污染，另一方面我們需要避免形成冰幕。在避免污染方面，可以定期清潔和更換絕緣子，以確保其泄漏距離。為了避免形成冰幕，絕緣子的排列可以采用拼接的形式，大直徑絕緣子可以插入多個常規絕緣子中。也可采用V型、倒V型等絕緣子布置，有效防止水幕、冰幕的形成。

3.5防止冰舞的措施

雙擺反舞裝置。雙擺防舞器是一種成熟的鋼絲防舞器，在湖北電網廣泛應用，包括單分裂、雙分裂和四分裂鋼絲，對削弱舞動能量有明顯效果。備用間隔棒。荊門地區110kV南象線、110kV迎瑞線舞動頻率高，安裝有導線相間間隔棒。南象線的安裝段為單回路線路和單分裂導線，位于微氣象區。英瑞線安裝段為雙回線、雙分裂線，線路走向為自東向西。安裝相間導線間隔棒后，對防止導線抖動有很好的效果。

3.6防止除冰失敗的措施

防冰環安裝在電線上，用于分隔一段電線，可限制冰雪沿電線流動，同時脫落。它可以防止冰連接成一條完整的線，同時避免大面積除冰，導致大量導線反彈。

3.7除冰和除冰措施

（1） 機械除冰。機械除冰方法可操作性差，安全系數低，人力物力消耗大，人員技術素質要求高，易受場地地形地貌的限制。因此，在實際操作和維護工作中會仔細考慮這種方法。（1） 熱除冰。直流融冰法是近年來推廣的融冰法，荊門供電公司采用的融冰法屬于直流融冰法。這套設備需要使用10kV電源，同時切斷解凍線電源，斷開所有無關的高低線，以免損壞其他無關設備。

結論

輸電線路冰損預防是一個復雜的課題，主要應以預防為主，在早期設計避免冰損區域，在無法避免的情況下，加固鐵塔，安裝防冰裝置等技術措施，最后是嚴重覆冰期的除冰融冰措施。為了防止冰害，我們需要不斷學習和應用新的技術和方法。在冰雪季節，當道路不平坦時，我們可以積極尋求無人機、線路保護站、當地供電人員和公眾的幫助，幫助快速找到故障點并解決問題。

參考文獻

[1]劉為偉.論架空送電線路抗冰害的對策[J].青海電力，2003（02）：13-18